최신 기술의 뇌를 만드는 방법

지구의 지각에서 두 번째로 풍부한 원소인 실리콘은 우리를 둘러싸고 있습니다。 하지만 자연에서는 모래, 석영 및 기타 암석과 같은 다른 원소와 결합된 상태로만 발견됩니다. 마이크로칩에는 순수 결정이 필요합니다. 순수 결정은 Busch (부쉬)의 진공 펌프를 사용하여 진공 상태에서 형성할 수 있습니다.

현대 사회에서는 마이크로칩이 매우 많이 사용됩니다. 마이크로칩은 전자기기의 두뇌 역할을 하며 엔터테인먼트 및 자동차 산업에서 가장 일반적으로 사용됩니다. 하지만 스마트 기술 시대가 진화될수록 마이크로칩은 아동용 장난감, 세탁기, 심지어 여권 등 예상치 못한 곳에까지 등장하고 있습니다.

많은 결정으로 이루어진 단일 결정

모든 마이크로칩의 스토리는 여러 개의 작은 결정으로 이루어진 실리콘의 한 형태인 폴리실리콘에서 시작됩니다. 전자 산업에서 실리콘은 순도가 매우 높아야 합니다. 일반적으로 99.999%~99.999999999% 사이로, 실리콘 원자 10억 개당 비실리콘 원자가 1개 이하임을 의미합니다. 마이크로칩을 만들려면 폴리실리콘을 단결정 실리콘이라고 하는 하나의 단결정으로 변환해야 합니다. 이는 마이크로칩 생산에 매우 중요합니다. 폴리실리콘 결정 구조의 입자 경계와 불규칙성은 완성된 마이크로칩의 성능에 영향을 미치기 때문입니다. 단결정 실리콘은 다양한 방법으로 생산할 수 있으며, 그 중 가장 일반적인 방법은 진공 상태에서 실리콘 결정을 성장시키는 초크랄스키법입니다.

시드에서 결정으로

단결정 실리콘은 풀러를 사용하여 생산됩니다. 이 이름에는 진공 용광로와 크리스탈을 그 형태로 끌어당기는 메커니즘이라는 두 가지 핵심 요소와 함께 다양한 기술이 포함됩니다. 진공 용광로 챔버 내부에서 폴리실리콘은 약 1410℃의 매우 높은 온도로 가열됩니다. 시드라고 하는 작은 단결정 실리콘 조각을 중앙에 놓고 회전하면서 천천히 위로 끌어올립니다. 시드는 용융된 실리콘을 끌어올려 위로 올라가면서 굳어집니다. 이렇게 하면 순수한 실리콘으로 된 긴 원통형 막대가 만들어집니다. 용융 실리콘은 반응성이 매우 높기 때문에 고순도를 유지하려면 주변 공기와 접촉하지 않아야 합니다. 따라서 Busch (부쉬)의 진공 펌프를 사용하여 챔버에서 공기를 배출합니다. 그 결과 오염 물질이 없는 성장 환경과 최고 품질의 크리스탈을 얻을 수 있으며, 이는 긴 과정을 거치며 그 과정은 반도체 팹을 거쳐 마이크로칩 제조까지 이어집니다.